Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Исследование эмульгирующей способности эмульгаторов марок РЭМ, СПАН и П

Исследование эмульгирующей способности эмульгаторов марок РЭМ, СПАН и П

Сравнительные результаты исследований по эмульгирующей способности эмульгаторов марок РЭМ-2 (Россия), СПАН-80 (Китай), П (Казахстан). Оценка и анализ микроструктуры, электроемкости, жизнеспособности и термической стабильности эмульсионных матриц.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 14.04.2019
Размер файла 1,3 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

ОАО «ФНПЦ «Алтай»,

Бийский технологический институт (филиал) «АлтГТУ им. И.И. Ползунова»

ТОО НПП «Интеррин»

ООО «НИИ горной промышленности»

Исследование эмульгирующей способности эмульгаторов марок РЭМ, СПАН и П

Е.А. Петров (д-р техн. наук, проф., начальник отдела зав. кафедрой)

А.А. Казаков (ведущий инженер)

П.Г. Тамбиев (канд. техн. наук, зам. генерального директора)

К.Ю. Варнаков (инженер)

Аннотация

Петров Евгений Анатольевич

E-mail: post@frpc.secna.ru

Казаков Александр Алексеевич

E-mail: post@frpc.secna.ru

Тамбиев Петр Геннадьевич

E-mail: interrin@yandex.ru

Варнаков Кирилл Юрьевич

E-mail: exteel@ngs.ru

Приведены сравнительные результаты исследований по эмульгирующей способности эмульгаторов марок РЭМ-2 (Россия), СПАН-80 (Китай), П (Казахстан). Оценивались микроструктура, электроемкость, жизнеспособность, термическая стабильность эмульсионных матриц. Лучшие результаты получены на эмульгаторе РЭМ-2.

Ключевые слова: эмульсионная, матрица, ВВ, эмульгатор, электроемкость, жизнеспособность, микроструктура, термическая стабильность, эмульгирующая способность

эмульгатор электроемкость термический микроструктура

Эмульсионные промышленные ВВ прочно вошли в практику ведения взрывных работ во всех горнодобывающих странах и с успехом используются уже более 25 лет [1, 2, 3].

Эмульсионная структура с наноразмерной пленкой горючего на высокодисперсных частицах насыщенного раствора окислителя обеспечивает ВВ высокие взрывчатые и водоустойчивые характеристики, низкую чувствительность к механическим и тепловым воздействиям. При этом взрывчатые и физико-механические характеристики эмульсионных матриц (ЭМ) во многом определяются составом эмульгатора, применяемого при их производстве.

В данной статье изложены результаты исследований физико-механических характеристик ЭМ типа «порэмит», полученных на лучших эмульгаторах производства России, Казахстана и Китая.

Для получения ЭМ применялись эмульгаторы следующих марок:

- полимерный марки РЭМ-2 ТУ 7511903-631-93 (Россия);

- пигментный марки «П» СТ ТОО 38441379-01-2006 (Казахстан);

- полимерный марки СПАН-80 (Китай).

Оценивались следующие физико-механические характеристики ЭМ:

- микроструктура - методом оптической микроскопии при увеличении в 400 раз;

- электроемкость - по методике ГосНИИ «Кристалл» при комнатной температуре [4];

- жизнеспособность - по изменению электроемкости при комнатной температуре после циклических нагружений «тепло-холод» [4];

- термическая стабильность - методом дифференциального термогравиметрического анализа на термоанализаторе DTG-60 фирмы «SHUMADZU».

Эмульсионные матрицы готовились в лабораторном смесителе при температуре 80 °С с применением двухъярусной мешалки турбинного типа. Скорость вращения 3000 об/мин. Составы ЭМ и результаты исследований по электроемкости приведены в таблице 1.

Таблица 1 Составы и электроемкость

Содержание компонента, %

СПАН

СПАНВ

РЭМ

П

ПВ

П10,5

ПВ10,5

Аммиачная селитра

79

79

79

79

79

77

76,5

Вода

14

13,5

14

14

13,5

12,5

12,5

Воск

-

0,5

-

-

0,5

-

0.5

Эмульгатор

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

2,25

2,25

Дизельное топливо

5,5

5,5

5,5

5,5

5,5

8,25

8,25

Электроемкость, пФ

280

144

142

280

180

150

127

Маркировка эмульгаторов с технологической добавкой воска

При равных составах и условиях эксперимента лучшие результаты по электроемкости ЭМ получены на эмульгаторе марки РЭМ. В этих условиях требуемое качество ЭМ на эмульгаторах СПАН и П не достигается, так как полученные значения электроемкости превышают предельное значение 250 пФ. При добавлении воска, повышающего эмульгирующую способность эмульгатора, электроемкость эмульсионных матриц, изготовленных с их применением, примерно сравнялась с электроемкостью ЭМ, изготовленной на эмульгаторе марки РЭМ, и несколько улучшилась для матрицы, изготовленной с применением эмульгатора марки П.

Результаты по электроемкости согласуются с оптическими исследованиями микроструктуры ЭМ (рисунки 1-4).

Рисунок 1 Микроструктура СПАНВ

Рисунок 2 Микроструктура РЭМ

Рисунок 3 Микроструктура П

Рисунок 4 Микроструктура ПВ

Наиболее крупнодисперсная структура ЭМ получена на эмульгаторе марки П. При добавлении воска в состав снижается размер частиц эмульсии и, как следствие, снижается ее электроемкость. При увеличении в составе эмульгатора марки П горючей фазы, электроемкость П10,5 сравнялась со значениями для СПАНВ и при дальнейшем добавлении воска (ПВ10,5) достигает качества РЭМ.

Аналогичная картина наблюдается для результатов по жизнеспособности ЭМ (таблица 2).

Таблица 2 Жизнеспособность эмульсионных матриц

Количество циклов

Электроемкость, пФ

СПАНВ

РЭМ

ПВ

П10,5

ПВ10,5

0

144

142

180

150

127

1

175

150

208

190

136

2

232

156

230

210

139

3

259

180

290

328

164

4

300

180

300

350

164

5

300

170

336

360

156

6

285

168

380

360

155

Маркировка эмульгаторов с технологической добавкой воска

Эмульгатор марки РЭМ выдерживает не менее 6 циклов, что соответствует примерно 6 месяцам гарантийного срока хранения эмульсионного ВВ. Живучесть эмульсионной матрицы, изготовленной на эмульгаторах марок СПАНВ и ПВ, не превышает двух циклов и растет при увеличении содержания эмульгатора или горючей фазы в составе ЭМ.

Результаты исследования термической стабильности показали следующее: при нагревании до 500 °С основная потеря массы для всех образцов, связанная с химическим взаимодействием компонентов ЭМ, наблюдается в диапазоне 200 °С с максимумом тепловыделения при 240 °С. На начальной стадии нагрева до 200 °С, где потеря массы образцов обусловлена испарением воды и дизельного топлива, имеются различия. Наибольшая потеря массы наблюдается в образцах более низкого качества, т.е. в ЭМ, имеющих более высокую электроемкость и крупнозернистую структуру. Так, потеря массы для эмульсионной матрицы, изготовленной на эмульгаторе марки РЭМ, составляет 10%, а для ЭМ, изготовленной на эмульгаторе марки П, - 18%.

Выводы

Исследования по эмульгирующей способности эмульгаторов марок П, РЭМ, СПАН-80 показали, что в равных условиях эксперимента более высокие физико-механические характеристики и качество ЭМ достигаются на эмульгаторе для промышленных взрывчатых веществ марки РЭМ. Для достижения такого же качества ЭМ на эмульгаторах СПАН-80 и П необходимо повысить массовую долю самого эмульгатора или горючей фазы в составе эмульсии.

Библиографический список

1 Соснин, В.А. Мировые тенденции развития промышленных взрывчатых веществ / В.А. Соснин // Взрывное дело. - № 107/64. - 2012. - С. 107-121.

2 Тамбиев, Г.И. Развитие производства промышленных ВВ и их применение в НПП «Интеррин» / Г.И. Тамбиев, Е.Н. Ольшанский // Взрывное дело. - № 98/55. -М. - 2007. - С. 192-203.

3 Ильин, В.П. Эмульсионные промышленные взрывчатые вещества в России / В.П. Ильин, С.И. Валешний, В.А. Соснин // Взрывное дело. - №108/65. - М. - 2012. - С. 174-190.

4 Колганов, Е.В. Эмульсионные промышленные взрывчатые вещества / Е.В. Колганов, В.А. Соснин. -Дзержинск: ГосНИИ «Кристалл». -2009. -592 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены